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Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Behandlung von Kunststoffgut, insbesonde- re thermoplastischem Kunststoffgut, mit einem Aufnahmebehälter, der einen Boden und Seiten- wände aufweist, und mit zumindest einem Werkzeug bzw. Werkzeugträger, wobei ein Werkzeug bzw. Werkzeugträger nahe dem Boden des Aufnahmebehälters angeordnet ist und jedes Werk- zeug bzw. jeder Werkzeugträger von einer vertikalen Welle zur Drehung um deren Achse angetrie- ben ist und dem im Aufnahmebehälter befindlichen Gut eine Umlaufbewegung um die Achse der Welle verleiht.
Derartige Vorrichtungen sind bekannt (z. B. AT 375 867 B oder AT 407 970 B). Durch die um- laufenden Werkzeugträger bzw. Werkzeuge wird das behandelte Kunststoffgut durch Fliehkraftwir- kung gegen die Behälterseitenwand geschleudert. Ein Anteil dieses Kunststoffgutes steigt entlang der Behälterseitenwand hoch und läuft in Form einer Mischtrombe um, fällt aber letztlich wieder ins Behälterzentrum zurück. Dadurch ergibt sich die gewünschte Verweilzeit der behandelten Kunst- stoffteilchen im Aufnahmebehälter, sodass das in ihn eingebrachte Kunststoffgut gut gemischt, durch die auftretenden Reibungskräfte ausreichend erwärmt und, im Fall von auf das Kunststoffgut zerkleinernd wirkenden Werkzeugen, auch ausreichend zerkleinert wird.
Es hat sich jedoch ge- zeigt, dass nicht das gesamte zur Behälterseitenwand geschleuderte Kunststoffgut an dieser Wand hochsteigt, sondern ein Anteil nach unten unter das unterste Werkzeug bzw. unter den untersten Werkzeugträger gelangt. Dort kann dieser Kunststoffgutanteil durch Reibung unkontrolliert an- schmelzen. Man hat versucht, diesen Nachteil durch Anbringung von Förderrippen an der Untersei- te eines scheibenförmigen Werkzeugträgers zu vermeiden, aber völlig befriedigt hat diese Mass- nahme nicht.
Die Erfindung setzt sich zur Aufgabe, den geschilderten Nachteil mit geringem Aufwand zu ver- meiden, um dadurch nicht nur die Störungsanfälligkeit der Vorrichtung zu verringern, sondern auch das gesamte, in den Aufnahmebehälter eingebrachte Kunststoffgut gleichmässiger zu behandeln, weil dem Verbleib von Kunststoffgut im Bereich des Behälterbodens, also unterhalb des untersten Werkzeuges, wirksam entgegen gewirkt wird. Die Erfindung löst diese Aufgabe dadurch, dass an dem der Seitenwand benachbarten Ende zumindest eines Werkzeuges oder Werkzeugträgers zumindest eine über dieses Ende in Richtung zur Seitenwand vorstehende Schaufel befestigt ist, die zur Horizontalebene so geneigt ist, dass das vom Werkzeug bzw. Werkzeugträger bei seinem Umlauf bewegte Kunststoffgut eine nach oben gerichtete Bewegungskomponente erhält.
Unab- hängig davon, ob nun der Umlauf des Kunststoffgutes durch Werkzeuge oder diese tragende Werkzeugträger bewirkt wird (die Werkzeuge könnten von blossen Stangen, die von der Welle in horizontaler Richtung nach aussen ragen, gebildet sein), wird über die Schaufeln das bewegte Kunststoffgut nach oben abgelenkt und damit wirksam verhindert, dass das Gut nach unten ab- sinkt. Dieser Effekt kann nicht nur dafür ausgenutzt werden, ein Absinken des verarbeiteten Kunst- stoffgutes unter den untersten Werkzeugträger bzw. das unterste Werkzeug weitgehendst zu verhindern, sondern auch dazu, dass abgesunkenes Kunststoffgut sofort wieder in die umlaufende Mischtrombe zurückgeführt wird und nicht in unkontrolliert durch lange Verweilzeit unter Reibung unter dem untersten Werkzeugträger anschmilzt.
Wenn mehrere Werkzeugträger in mehreren Ebenen übereinander angeordnet sind, dann bewirken die Schaufeln bei den oberen Werkzeugträ- gern eine Hochförderung des umlaufenden Kunststoffgutes und somit eine Verlängerung der Verweilzeit.
Gemäss einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung steht die Schaufel auch nach oben und unten über den Werkzeugträger bzw. das Werkzeug vor, um die auf das Kunststoffgut wirken- de aktive Fläche möglichst gross zu machen.
Wenngleich blosse radial von der Welle abstehende Stangen als Werkzeuge ebenfalls anwend- bar sind, ist es aus konstruktiven Gründen im Rahmen der Erfindung günstiger, wenn zumindest ein Werkzeug von einem scheibenförmigen Werkzeugträger getragen ist und zumindest eine Schaufel am Scheibenrand, geneigt zur Scheibenebene, befestigt ist. Dies ermöglicht es, auch bereits bestehende Anlagen, bei denen scheibenförmige Werkzeugträger vorliegen, nachzurüsten.
Ausserdem wirkt schon die Scheibenform des Werkzeugträgers einem Absinken des Gutes entge- gen und die an seinem Rand angeordneten Schaufeln verhindern weitgehend, dass zu verarbei- tendes Gut unter die Scheibe gelangen kann und dort verbleibt.
Weitere Kennzeichen und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung von Aus- führungsbeispielen, welche in der Zeichnung schematisch dargestellt sind.
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Fig. 1 zeigt einen Vertikalschnitt durch eine erfindungsgemässe Vorrichtung. Fig. 2 zeigt einen mit Schaufeln ausgebildeten scheibenförmigen Werkzeugträger in axonometrischer Ansicht. Fig. 3 ist eine Ansicht in Richtung des Pfeiles 111 der Fig. 2. Fig. 4 ist eine Draufsicht in Richtung des Pfeiles IV der Fig. 2. Fig. 5 ist ein Schnitt nach der Linie V-V der Fig. 1 und Fig. 6 zeigt eine Sei- tenansicht zu einem Detail der Fig. 5.
Die Vorrichtung nach Fig. 1 hat einen Aufnahmebehälter 1 mit Kreisquerschnitt und mit vertika- ler Achse 2, in welchen das zu verarbeitende Kunststoffmaterial, insbesondere thermoplastischer Art, z. B. PET (Polyäthylenterephthalat), in Form von Mahlgut aus Flaschen oder Flaschenvorform- lingen, Folien, Flakes usw. von oben durch eine Einbringeöffnung 3 eingebracht wird. An diese Öffnung 3 ist, wenn das zu verarbeitende Material unter Vakuum verarbeitet werden muss, eine Schleuse 4 angeschlossen, deren Schleusenkammer 5 durch zwei Schieber 6,7 abschliessbar ist, welche von doppeltwirkenden Zylindern 8,9 hin und her bewegt werden können. An die Schleuse 4 ist oben ein Einfülltrichter 10 angeschlossen, in welchen das zu verarbeitende Material chargen- weise oder kontinuierlich durch eine nicht dargestellte Zufuhreinrichtung, z. B. ein Förderband, eingebracht wird.
An die Schleusenkammer 5 ist eine Evakuierungsleitung 11 angeschlossen, die zu einer Evakuierungseinrichtung 12 führt. Eine weitere Evakuierungsleitung 13 führt vom Aufnah- mebehälter 1 zur Evakuierungseinrichtung 12.
Der Aufnahmebehälter 1 hat vertikale Seitenwände 14 und einen horizontalen Boden 15. Nahe dem Boden 15 ist ein Werkzeugträger 16 angeordnet, der von einer horizontalen kreisförmigen Scheibe 17 gebildet ist (siehe auch Fig. 2), die auf einer den Boden 15 vakuumdicht durchsetzen- den Welle 18 sitzt, die von einem Motor 19 zur Drehung in Richtung des Pfeiles 20 angetrieben wird. Die Scheibe 17 des Werkzeugträgers 16 trägt an ihrer Deckfläche 21 mehrere, um den Um- fang des Werkzeugträgers 16 in gleichmässigen Abständen verteilte Werkzeuge 22, welche bei der Drehung der Scheibe 17 auf das im Behälter 1 befindliche Kunststoffgut einwirken. Dadurch wird dieses Kunststoffgut einerseits zum Umlauf um die Achse 2 angetrieben, anderseits trachtet die Zentrifugalkraft das Kunststoffgut in radialer Richtung zur Seitenwand 14 zu bewegen.
Es entsteht eine Mischtrombe 23 derart, dass ein Anteil des Kunststoffgutes entlang der Seitenwand 14 hoch steigt, bei diesem Umlauf einen Kulminationspunkt 24 erreicht und schliesslich wieder in den Be- reich der Behälterachse 2 zurück fällt. An diesem Hochsteigen nimmt aber nicht das gesamte Kunststoffgut teil, denn ein Anteil des von der Scheibe 17 abgeschleuderten Kunststoffgutes trach- tet in den Raum 25 unter der Scheibe 17 zu gelangen. Um dies zu verhindern, trägt die Scheibe 17 mehrere, um den Scheibenumfang in gleichmässigen Abständen verteilt angeordnete Schaufeln 26 (siehe auch Fig. 2 bis 4), deren jede von einer ebenen Platte 27 gebildet sein kann, deren Platten- ebene radial in Bezug auf das Zentrum der Scheibe 17 gerichtet ist, jedoch zur Vertikalrichtung geneigt angeordnet ist.
Dieser Neigungswinkel a (Fig. 3) kann je nach dem ins Auge gefassten Anwendungsgebiet unterschiedlich gewählt werden, zweckmässige Neigungswinkel liegen erfah- rungsgemäss zwischen 15 und 30 . Diese Anordnung und Neigung der Schaufeln 26 relativ zur Ebene der Scheibe 17 des Werkzeugträgers 16 bewirkt, dass bei der Rotation der Scheibe 17 in Richtung des Pfeiles 20 auf das jeweils von der Schaufel 26 bewegte Kunststoffteilchen ein theore- tischer Kraftvektor 28 (Fig. 2) ausgeübt wird (unter Vernachlässigung anderer, vergleichsweise unwesentlicher Einflussgrössen, wie Reibung der Teilchen aneinander usw.). In eine Vertikalebene projiziert, hat dieser Kraftvektor 28 eine Komponente 29 (Fig. 3), in eine Horizontalebene projiziert (Fig. 4) eine Horizontalkomponente 30. Die Vertikalkomponente 29 setzt sich aus zwei Anteilen 31, 32 zusammen.
Der Anteil 31 geht vom jeweils betrachteten Punkt 33 in einer Richtung aus, die tangential gerichtet ist zu einem durch den Punkt 33 gehenden Kreis um die Behälterachse 2, welche zusammenfällt mit der Achse der Welle 18. Dieser Anteil wird hervorgerufen durch die in Umlaufrichtung der Scheibe 17 wirkende Schubkraft. Der Anteil 32 geht vom jeweils betrachteten Punkt 33 in vertikaler Richtung aus und wird hervorgerufen durch die Neigung der Platte 27 der Schaufel 26. Diese Vertikalkomponente 29 steht normal auf die Ebene der Platte 27.
In der Horizontalprojektion (Fig. 4) hat die Horizontalkomponente 30 einen in der erwähnten Tangentialrichtung vom Punkt 33 ausgehenden Anteil 34 und einen durch die Zentrifugalkraft hervorgerufenen Anteil 35, welcher in radialer Richtung der Scheibe 17 verläuft.
Diese Schaufeln 26 verleihen dem von der Scheibe 17 durch die Werkzeuge 22 abgeschleu- derten Kunststoffgut eine bevorzugte Bewegung nach oben und verhindern somit wirksam, dass bei der Bearbeitung des Gutes im Behälter 1 Kunststoffgutanteile in den Raum 25 unter der
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Scheibe 17 des Werkzeugträgers 16 gelangen können. Dies kann unterstützt werden durch an der Bodenfläche 36 der Scheibe 17 angeordneten Rippen 37, welche so angeordnet sind, z.B. radial, dass das im Raum 25 befindliche Kunststoffgut nach aussen in Richtung auf die Seitenwand 14 zu gefördert wird. Das so nach aussen bewegte Kunststoffgut wird dann von den Schaufeln 26 erfasst und wieder nach oben gefördert.
Eine Steigerung der beim Umlauf des Werkzeugträgers 16 in das im Behälter 1 befindliche Kunststoffgut eingebrachten Energie lässt sich dadurch erzielen, dass an der Innenseite der Sei- tenwand 14 des Aufnahmebehälters 1 Leitflächen in Form von Leitschaufeln 38 (Fig. 1) angebracht sind, welche bei sinnvoller Anordnung verhindern, dass die im Behälter 1 umlaufenden Kunststoff- teilchen frei nach oben ausweichen können und dadurch verhältnismässig wenig Energie in Form von Reibungswärme aufnehmen. Vereinfacht dargestellt, treffen die nach oben aufsteigenden Kunststoffteilchen in Richtung des Pfeiles 39 auf die Leitschaufel 38 und erhalten dadurch eine Bewegungskomponente in horizontaler Richtung (Pfeil 40).
Diese Umlenkung des bewegten Kunststoffteilchens bewirkt, dass ein Teil seiner Bewegungsenergie in Reibungsenergie umgewan- delt und dadurch das Teilchen erwärmt wird.
Um sich an unterschiedliche Verhältnisse anpassen zu können, ist es zweckmässig, zumindest eine der Leitschaufeln 38 verstellbar zu machen. Dies könnte durch Veränderung der wirksamen Fläche der Leitschaufel 38 geschehen, etwa durch unterschiedlich weites Einschieben in den Behälter. Konstruktiv günstiger ist eine Verstellung des Neigungswinkels der Leitschaufel 38 mittels einer mit ihr verbundenen Welle 41 (Fig. 1,5), welche die Seitenwand 14 des Behälters 1 durch- setzt und in einem an der Seitenwand 14 befestigten Lager 42 gelagert ist. Diese Welle 41 kann händisch verdrehbar sein, etwa mittels eines Handrades, oder motorisch. Eine motorische Ver- stelleinrichtung 50 ist in den Fig. 5 und 6 dargestellt.
Die Welle 41 ist mit einem Schwenkhebel 43 verbunden, an welchem die Kolbenstange 44 eines doppeltwirkenden Zylinders 45 angelenkt ist, dessen dem Schwenkhebel 43 abgewendetes Ende ortsfest, jedoch schwenkbar gelagert ist. Der im Zylinder 45 geführte Kolben 46 wird über Leitungen 47 von einer Druckmittelwelle 48 mit Druck- mittel beaufschlagt, die in beliebiger geeigneter Weise gesteuert ist, vorzugsweise elektronisch, in Abhängigkeit von der Beschaffenheit des zu behandelnden Kunststoffgutes.
In der Regel ist es zweckmässig, die Temperatur des im Aufnahmebehälter 1 befindlichen Kunststoffgutes zu überwachen, um dessen Erwärmung auf dem gewünschten Niveau zu halten bzw. in geeigneter Weise zu steuern. Hierzu kann im Aufnahmebehälter 1 zumindest ein Tempera- turfühler 49 vorgesehen sein, zweckmässig angeordnet an der Innenfläche der Seitenwand 14 und in einem Höhenbereich, in welchem sich die Mischtrombe 23 befindet. Einer oder mehrere dieser Temperaturfühler 49 können dazu herangezogen werden, die Verstelleinrichtung 50 für zumindest eine der Leitschaufeln 38 zu steuern, was in Fig. 5 durch eine Leitung 51 angedeutet ist. Zusätzlich oder alternativ hierzu können der oder die Temperaturfühler 49 über eine Leitung 52 (Fig. 1) an eine Regeleinrichtung 53 angeschlossen sein, welche über eine Leitung 54 die Drehzahl des Motors 19 steuert.
Wie die Zeichnung zeigt, ragt jede Schaufel 26 in radialer Richtung über den Umfang der Scheibe 17 des Werkzeugträgers 16 hinaus. Ausserdem erstreckt sich die Schaufel auch nach oben und nach unten über die Deckfläche 21 bzw. die Bodenfläche 36 der Scheibe 17 hinaus, um die aktive Fläche jeder Schaufel 26 zu vergrössern. Die Platte 27 jeder Schaufel 26 kann mit einem Schlitz 55 versehen sein, in den der Rand der Scheibe 17 eingreift. Es kann jedoch auch die um- gekehrte Anordnung getroffen sein, das heisst die Anordnung des Schlitzes an der Scheibe 17, wobei dann die ungeschlitzte Platte 27 in diesen Schlitz eingreift. Die Sicherung dieser Verbindung kann durch Schweissung oder in sonstiger geeigneter Weise erfolgen. In vielen Fällen wird es jedoch zweckmässig sein, die Platte 27 durch Schraubung an der Scheibe 17 zu befestigen.
Die Platte 27 jeder Schaufel 26 muss nicht eben sein, es wäre denkbar, die Platte 27 etwas zu krümmen, wobei die konkave Seite an der vorlaufenden Seite der Platte angeordnet ist. Eine solche Krümmung könnte zur Folge haben, dass die Kunststoffteilchen kurzfristig auf der Platte 27 gleiten, bevor sie nach oben abgelenkt werden. Dies würde eine schonende Beschleunigung und Behandlung der Kunststoffteilchen bewirken.
In Fig. 2 ist dargestellt, dass die Schaufeln 26 in Bezug auf die Werkzeuge 22 in Umfangsrich- tung der Scheibe 17 versetzt angeordnet sind. Dies ist nicht zwingend, es ist auch möglich, die Schaufeln 26 in der Verlängerung der Werkzeuge 22 anzuordnen, was in Fig. 1 dargestellt ist und
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den Vorteil hätte, dass die von den Werkzeugen 22 in Richtung des Pfeiles 56 (Fig. 1) bewegten Kunststoffteilchen direkt auf die Schaufeln 26 geleitet werden.
Die erwähnten Anordnungen der Schaufeln 26 können auch bei Konstruktionen getroffen wer- den, bei welchen mehrere Werkzeugträger 16 übereinander angeordnet sind, wobei nicht alle Werkzeugträger mit solchen Schaufeln versehen sein müssen, stets jedoch der dem Behälter- boden 15 am nächsten liegende Werkzeugträger 16.
Es wäre auch denkbar, die Schaufeln 26 nicht an einem scheibenförmigen Werkzeugträger 16 vorzusehen, sondern an den Werkzeugen 22, die direkt an der Welle 18 befestigt sind, z. B. in Form von sich von der Welle 18 radial erstreckenden Balken. Die Anordnung eines scheibenförmi- gen Werkzeugträgers 16 ist jedoch, zumindest im Bereich des Behälterbodens 15, wesentlich günstiger.
In der Regel wird das zu verarbeitende Kunststoffmaterial schon vorzerkleinert in den Aufnah- mebehälter 1 eingebracht. Wenn eine Zerkleinerung im Behälter 1 erforderlich ist, können die Werkzeuge 22 entsprechend ausgebildet sein, z.B. als Messer mit Schneiden 57 (Fig. 2).
PATENTANSPRÜCHE :
1. Vorrichtung zur Behandlung von Kunststoffgut, insbesondere thermoplastischem Kunst- stoffgut, mit einem Aufnahmebehälter, der einen Boden und Seitenwände aufweist, und mit zumindest einem im Aufnahmebehälter angeordneten Werkzeug, wobei ein Werkzeug nahe dem Boden des Aufnahmebehälters angeordnet ist und jedes Werkzeug von einer vertikalen Welle zur Drehung um deren Achse angetrieben ist und dem im Aufnahmebe- hälter befindlichen Gut eine Umlaufbewegung um die Achse der Welle verleiht, dadurch gekennzeichnet, dass an dem der Seitenwand (14) benachbarten Ende zumindest eines
Werkzeuges (22) oder Werkzeugträgers (16) zumindest eine über dieses Ende in Richtung zur Seitenwand (14) vorstehende Schaufel (26) befestigt ist, die zur Horizontalebene so geneigt ist, dass das vom Werkzeug (22) bzw.
Werkzeugträger (16) bei seinem Umlauf bewegte Kunststoffgut eine nach oben gerichtete Bewegungskomponente erhält.
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The invention relates to a device for the treatment of plastic material, in particular thermoplastic material, with a receptacle that has a bottom and side walls, and with at least one tool or tool carrier, a tool or tool carrier near the bottom of the Receiving container is arranged and each tool or tool carrier is driven by a vertical shaft for rotation about its axis and gives the goods located in the receiving container a circular movement about the axis of the shaft.
Such devices are known (e.g. AT 375 867 B or AT 407 970 B). The treated plastic material is thrown against the side wall of the container by centrifugal force through the rotating tool carrier or tools. A portion of this plastic material rises along the side wall of the container and runs in the form of a mixing tube, but ultimately falls back into the center of the container. This results in the desired dwell time of the treated plastic particles in the receptacle, so that the plastic material introduced into it is mixed well, warmed up sufficiently by the friction forces that occur, and, in the case of tools that have a shredding effect on the plastic material, is also comminuted sufficiently.
However, it has been shown that not all of the plastic material flung to the side wall of the container rises on this wall, but that a portion reaches below the bottom tool or the bottom tool carrier. This portion of plastic material can melt there in an uncontrolled manner due to friction. Attempts have been made to avoid this disadvantage by attaching conveyor ribs to the underside of a disk-shaped tool carrier, but this measure has not been entirely satisfactory.
The object of the invention is to avoid the disadvantage described with little effort, in order not only to reduce the susceptibility to malfunction of the device, but also to treat the entire plastic material introduced into the receptacle more uniformly because the plastic material remains in the area the bottom of the container, i.e. below the lowest tool, is effectively counteracted. The invention solves this problem in that at least one blade protruding beyond this end in the direction of the side wall is attached to the end of at least one tool or tool carrier adjacent to the side wall and is inclined to the horizontal plane in such a way that the tool or tool carrier rotates as it rotates moving plastic goods receives an upward movement component.
Irrespective of whether the circulation of the plastic goods is brought about by tools or tool carriers carrying them (the tools could be formed by bare rods that protrude outwards from the shaft in the horizontal direction), the moving plastic goods are replicated via the blades deflected at the top and thus effectively prevents the goods from sinking downwards. This effect can not only be used to largely prevent the processed plastic goods from sinking under the lowest tool holder or the lowest tool, but also to ensure that the plastic goods that have sunk are immediately returned to the rotating mixing bowl and not in an uncontrolled manner for a long time Dwell time under friction melts under the lowest tool carrier.
If several tool carriers are arranged on top of each other in several levels, the blades on the upper tool carriers promote the plastic material in circulation and thus increase the dwell time.
According to a preferred embodiment of the invention, the blade also projects upwards and downwards above the tool carrier or the tool in order to make the active surface acting on the plastic material as large as possible.
Although mere rods projecting radially from the shaft can also be used as tools, it is more favorable for constructional reasons within the scope of the invention if at least one tool is carried by a disk-shaped tool carrier and at least one blade is attached to the disk edge, inclined to the disk plane , This makes it possible to retrofit existing systems with disc-shaped tool carriers.
In addition, the disc shape of the tool carrier already counteracts a sinking of the material and the blades arranged on its edge largely prevent the material to be processed from getting under the disc and remaining there.
Further characteristics and advantages of the invention result from the description of exemplary embodiments, which are shown schematically in the drawing.
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Fig. 1 shows a vertical section through an inventive device. 2 shows an axonometric view of a disk-shaped tool carrier designed with blades. 3 is a view in the direction of arrow 111 in FIG. 2. FIG. 4 is a plan view in the direction of arrow IV in FIG. 2. FIG. 5 is a section along the line VV in FIGS. 1 and 6 shows a side view of a detail of FIG. 5.
The device according to FIG. 1 has a receptacle 1 with a circular cross section and with a vertical axis 2, in which the plastic material to be processed, in particular a thermoplastic type, e.g. B. PET (polyethylene terephthalate), in the form of regrind from bottles or bottle preforms, foils, flakes, etc. is introduced from above through an insertion opening 3. At this opening 3, if the material to be processed has to be processed under vacuum, a lock 4 is connected, the lock chamber 5 of which can be closed by two slides 6, 7, which can be moved back and forth by double-acting cylinders 8, 9. At the top of the lock 4, a hopper 10 is connected, in which the material to be processed is batch-wise or continuously by a feed device, not shown, for. B. a conveyor belt is introduced.
An evacuation line 11 is connected to the lock chamber 5 and leads to an evacuation device 12. Another evacuation line 13 leads from the receptacle 1 to the evacuation device 12.
The receptacle 1 has vertical side walls 14 and a horizontal base 15. A tool carrier 16 is arranged near the base 15 and is formed by a horizontal circular disk 17 (see also FIG. 2) which penetrate the base 15 in a vacuum-tight manner Shaft 18 sits, which is driven by a motor 19 for rotation in the direction of arrow 20. The disk 17 of the tool carrier 16 carries on its top surface 21 a plurality of tools 22, which are evenly spaced around the circumference of the tool carrier 16 and which act on the plastic material located in the container 1 when the disk 17 rotates. As a result, this plastic material is driven on the one hand to rotate around the axis 2, on the other hand the centrifugal force tries to move the plastic material in the radial direction to the side wall 14.
A mixed flow 23 is formed in such a way that a proportion of the plastic material rises along the side wall 14, reaches a culmination point 24 during this rotation and finally falls back into the area of the container axis 2. However, not all of the plastic material takes part in this ascent, because a portion of the plastic material thrown off the disk 17 tries to get into the space 25 under the disk 17. In order to prevent this, the disk 17 carries a plurality of blades 26 (see also FIGS. 2 to 4) which are arranged at uniform intervals around the disk periphery, each of which can be formed by a flat plate 27, the plate plane of which is radial with respect to the center of the disc 17 is directed, but is arranged inclined to the vertical direction.
This angle of inclination a (FIG. 3) can be selected differently depending on the field of application envisaged; experience has shown that expedient angles of inclination are between 15 and 30. This arrangement and inclination of the blades 26 relative to the plane of the disk 17 of the tool carrier 16 has the effect that, when the disk 17 rotates in the direction of the arrow 20, a theoretical force vector 28 (FIG. 2) onto the plastic particles moved by the blade 26. is exercised (neglecting other, comparatively insignificant influencing factors, such as friction of the particles against each other, etc.). Projected into a vertical plane, this force vector 28 has a component 29 (FIG. 3), projects into a horizontal plane (FIG. 4) a horizontal component 30. The vertical component 29 is composed of two parts 31, 32.
The portion 31 starts from the point 33 in each case in a direction which is directed tangentially to a circle through the point 33 around the container axis 2, which coincides with the axis of the shaft 18. This portion is caused by the direction of rotation of the disk 17 acting thrust. The portion 32 starts from the point 33 in question in the vertical direction and is caused by the inclination of the plate 27 of the blade 26. This vertical component 29 is normal to the plane of the plate 27.
In the horizontal projection (FIG. 4), the horizontal component 30 has a portion 34 starting from the point 33 in the aforementioned tangential direction and a portion 35 caused by the centrifugal force, which extends in the radial direction of the disk 17.
These blades 26 impart a preferred upward movement to the plastic material that is thrown off the disk 17 by the tools 22 and thus effectively prevent plastic material parts from entering the space 25 below the surface when the material 1 is being processed
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Disk 17 of the tool holder 16 can reach. This can be supported by ribs 37 arranged on the bottom surface 36 of the disk 17, which are arranged in this way, e.g. radial that the plastic material located in the space 25 is conveyed outwards in the direction of the side wall 14. The plastic material thus moved outwards is then gripped by the blades 26 and conveyed upwards again.
An increase in the energy introduced into the plastic material located in the container 1 during the rotation of the tool carrier 16 can be achieved in that guide surfaces in the form of guide vanes 38 (FIG. 1) are attached to the inside of the side wall 14 of the receiving container 1 A sensible arrangement prevents the plastic particles circulating in the container 1 from freely escaping upwards and thus absorbing relatively little energy in the form of frictional heat. In simple terms, the plastic particles rising upward meet the guide vane 38 in the direction of arrow 39 and thereby receive a movement component in the horizontal direction (arrow 40).
This deflection of the moving plastic particle causes part of its kinetic energy to be converted into frictional energy, thereby heating the particle.
In order to be able to adapt to different conditions, it is expedient to make at least one of the guide vanes 38 adjustable. This could be done by changing the effective area of the guide vane 38, for example by pushing it into the container to different extents. It is structurally more advantageous to adjust the angle of inclination of the guide vane 38 by means of a shaft 41 connected to it (FIG. 1.5), which penetrates the side wall 14 of the container 1 and is mounted in a bearing 42 fastened to the side wall 14. This shaft 41 can be rotated manually, for example by means of a handwheel, or by motor. A motorized adjusting device 50 is shown in FIGS. 5 and 6.
The shaft 41 is connected to a pivot lever 43, on which the piston rod 44 of a double-acting cylinder 45 is articulated, the end of which is turned away from the pivot lever 43 is fixed in position, but is pivotable. The piston 46 guided in the cylinder 45 is acted upon by lines 47 from a pressure medium shaft 48 with pressure medium which is controlled in any suitable manner, preferably electronically, depending on the nature of the plastic material to be treated.
As a rule, it is expedient to monitor the temperature of the plastic material in the receptacle 1 in order to keep its heating at the desired level or to control it in a suitable manner. For this purpose, at least one temperature sensor 49 can be provided in the receptacle 1, expediently arranged on the inner surface of the side wall 14 and in a height range in which the mixing flow 23 is located. One or more of these temperature sensors 49 can be used to control the adjusting device 50 for at least one of the guide vanes 38, which is indicated in FIG. 5 by a line 51. Additionally or alternatively, the temperature sensor (s) 49 can be connected via a line 52 (FIG. 1) to a control device 53 which controls the speed of the motor 19 via a line 54.
As the drawing shows, each blade 26 protrudes in the radial direction beyond the circumference of the disk 17 of the tool carrier 16. In addition, the blade also extends upward and downward beyond the top surface 21 and the bottom surface 36 of the disk 17 in order to enlarge the active surface of each blade 26. The plate 27 of each blade 26 can be provided with a slot 55, in which the edge of the disc 17 engages. However, the reverse arrangement can also be made, that is to say the arrangement of the slot on the disk 17, the unslotted plate 27 then engaging in this slot. This connection can be secured by welding or in another suitable manner. In many cases, however, it will be expedient to fasten the plate 27 to the disk 17 by screwing.
The plate 27 of each blade 26 does not have to be flat, it would be conceivable to bend the plate 27 somewhat, the concave side being arranged on the leading side of the plate. Such a curvature could result in the plastic particles briefly sliding on the plate 27 before they are deflected upwards. This would result in a gentle acceleration and treatment of the plastic particles.
2 shows that the blades 26 are arranged offset with respect to the tools 22 in the circumferential direction of the disk 17. This is not mandatory, it is also possible to arrange the blades 26 in the extension of the tools 22, which is shown in FIG. 1 and
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would have the advantage that the plastic particles moved by the tools 22 in the direction of the arrow 56 (FIG. 1) are directed directly onto the blades 26.
The mentioned arrangements of the blades 26 can also be made in constructions in which a plurality of tool carriers 16 are arranged one above the other, not all tool carriers having to be provided with such blades, but always the tool carrier 16 closest to the container bottom 15.
It would also be conceivable not to provide the blades 26 on a disk-shaped tool carrier 16, but rather on the tools 22 which are attached directly to the shaft 18, for. B. in the form of radially extending from the shaft 18 beams. However, the arrangement of a disk-shaped tool carrier 16 is, at least in the region of the container bottom 15, much more favorable.
As a rule, the plastic material to be processed is introduced into the receptacle 1 in a pre-shredded manner. If comminution in the container 1 is required, the tools 22 can be designed accordingly, e.g. as a knife with blades 57 (Fig. 2).
PATENT CLAIMS:
1. Device for the treatment of plastic material, in particular thermoplastic material, with a receptacle that has a bottom and side walls, and with at least one tool arranged in the receptacle, wherein a tool is arranged near the bottom of the receptacle and each tool from a vertical Shaft is driven to rotate about its axis and gives the goods in the receptacle a circular movement about the axis of the shaft, characterized in that at least one at the end adjacent to the side wall (14)
Tool (22) or tool carrier (16) is attached to at least one blade (26) projecting over this end in the direction of the side wall (14), which is inclined to the horizontal plane in such a way that the tool (22) or
Tool carrier (16) in its circulation moving plastic material receives an upward movement component.